计算结果总是给出相同距离,则
们对自己
估计就会有相当
信赖度。
埃得温·哈勃用上述方法算出九个不同星系
距离。现在
们知道,
们
星系只是用现代望远镜可以看到
几千亿个星系中
个,每个星系本身都包含有几千亿颗恒星。图3.1所示
便是
个螺旋星系
图,从生活在其他星系中
人来看
们
星系,想必也是类似这个样子。
们生活在
个宽约为10万光年并慢慢旋转着
星系中;在它
螺旋臂上
恒星绕着它
中心公转
圈大约花几亿年。
们
太阳只不过是
个平常
、平均大小
、黄色
恒星,它靠近在
个螺旋臂
内边缘。
们离开亚里士多德和托勒密
观念肯定是相当遥远
,那时
们认为地球是宇宙
中心!
图3.1
恒星离开们是如此之远,以致使
们只能看到极小
光点,而看不到它们
大小和形状。这样怎
能区分不同
恒星种类呢?对于绝大多数
恒星,只有
个特征可供观测——光
颜色。牛顿发现,如果太阳光通过
个称为棱镜
三角形状
玻璃块,就会被分解成像彩虹
样
分颜色(它
光谱)。将
个望远镜聚焦在
个单独
恒星或星系上,人们就可类似地观察到从这恒星或星系来
光谱线。不同
恒星具有不同
光谱,但是不同颜色
相对亮度总是刚好和
个红热
物体发出
光谱完全
致。(实际上,从
个不透明
灼热
物体发出
光,有
个只依赖于它
温度
特征光谱——热谱。这意味着可以从恒星
光谱得知它
温度。)并且,
们发现,某些非常特定
颜色在恒星光谱里找不到,这些失去
谱线可以因不同
恒星而异。既然
们知道,每
化学元素都有非常独特
吸收光谱线族,将它们和恒星光谱中失去
谱线相比较,
们就可以准确地确定恒星大气中存在什
元素。
在20年代天文学家开始观察其他星系中恒星光谱时,他们发现
最奇异
现象:它们和
们
银河系
样具有吸收
特征线族,只是所有这些线族都向光谱
红端移动
同样相对
量。为
理解这个含意,
们必须先理解多普勒效应。
们已经知道,可见光即是电磁场
起伏或波动。光
波长(或者相邻波峰之间
距离)极其微小,约为0.0000004至0.0000008米。
光不同波长正是人眼看到
不同颜色,最长
波长出现在光谱
红端,而最短
波长在光谱
蓝端。想像在离开
们
个固定
距离处有
光源——例如恒星——以固
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